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PACC - Serie de investigación regional 19
Análisis de eventos extremos seleccionados
y su relación con aspectos climáticos en las
regiones de Apurímac y Cusco
1
Programa de Adaptación al Cambio Climático PACC - Perú Informe final de investigación del estudio bi-regional disciplinario, realizado en el maro del PACC, por la Universidad de Zürich (UZH) y el Centro de Estudios y Prevención de Desastres (PREDES), titulado “Análisis de eventos extremos seleccionados y su relación con aspectos climáticos en las regiones Apurímac y Cusco, Perú”. www.paccperu.org.pe www.noticias.paccperu.org.pe Mayo 2012 PACC Apurímac, Perú Jirón Puno 107, Gobierno Regional de Apurímac Teléfono: (51)(83) 322595 PACC Cusco, Perú Jirón José Santos Chocano H-10, Urbanización Santa Mónica, Wanchaq. Telefax: (51)(84)235229 PACC Lima, Perú Avenida Ricardo Palma 857, Miraflores, Lima 18. Teléfono: (51)(1)4440493 Elaborado por: Annik Raissig, Christian Huggel (Universidad de Zürich, Suiza); Gilberto Romero Zeballos, Alfonso Díaz Calero (PREDES). Corrección de estilos y diseño gráfico: Yadira Hermoza Ricalde Primera Edición. Reproducción autorizada si se cita la fuente. Este libro deberá ser citado de la siguiente manera: Raissig, A.; Huggel, Ch.; Romero, G.; Díaz, A. 2012. “Análisis de eventos extremos seleccionados y su relación con aspectos climáticos en las regiones Apurímac y Cusco”. Serie de investigación regional # 19. Programa de Adaptación al Cambio Climático PACC - Perú. 2
Análisis de eventos extremos seleccionados
y su relación con aspectos climáticos en las
regiones de Apurímac y Cusco
PACC - Serie de investigación regional 19
2012
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P r e s e n ta c i ó n
El Programa de Adaptación al Cambio Climático - PACC, con el objetivo de desarrollar conocimiento
sobre las manifestaciones locales y regionales del cambio climático en Apurímac y Cusco, y sus
impactos en los medios de vida de las poblaciones rurales de estos territorios, para dar soporte
técnico-científico al establecimiento de políticas públicas, programas, proyectos y medidas específicas
de adaptación, por parte de actores regionales y locales; impulsó un proceso de investigación
a dos niveles: regional, con alcance en las dos regiones antes citadas, y local, circunscrito a dos
microcuencas, Huacrahuacho en la provincia de Canas-Cusco y Mollebamba en la provincia de
Antabamba-Apurímac.
Este documento es el informe final de investigación del Estudio de Análisis de eventos extremos
seleccionados y su relación con aspectos climáticos en las regiones Apurímac y Cusco, elaborado el
2011 por la universidad de Zürich-UZH y el Centro de Estudios y Prevención de Desastres-PREDES, y
forma parte de la serie de publicaciones digitales sobre las investigaciones realizadas en las regiones
Apurímac y Cusco, ubicadas en los andes sur del Perú. Si bien, esta investigación fue llevada a cabo por
la cooperación conjunta entre UZ-PREDES y PACC, los resultados, las conclusiones e interpretaciones
presentes en este documento, son de estricta responsabilidad de UZH y PREDES.
Este estudio constituye una primera aproximación en la identificación de los procesos y fenómenos
climáticos e hidro-climáticos mayores que desencadenan en desastres en las regiones Apurímac y
Cusco, en su relación con aspectos climáticos o hidro-climáticos, así como, identificar e interpretar
las características, condiciones e importancia de los procesos climáticos que desencadenan en
desastres.
El Programa de Adaptación al Cambio Climático a través de esta publicación, pone a disposición
de las autoridades, funcionarios y profesionales de las instituciones públicas y privadas, centros de
investigación y universidades, los resultados de esta investigación, que pueden ser representativos
respecto a la problemática del análisis de los fenómenos climáticos e hidro-climáticos extremos que
desencadenan en desastres a nivel regional en relación al cambio climático, en otras regiones del
sur del país.
Esta publicación busca compartir el conocimiento desarrollado y coadyuvar a un proceso de
adaptación basado en un entendimiento de esta realidad y de sus proyecciones.
Lenkiza Angulo Villarreal
Coordinadora Nacional
Programa de Adaptación al Cambio Climático-PACC
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Contenido
1 Objetivos y antecedentes del informe 9
2 Regiones de estudio 10
2.1 La región Apurímac 10
2.2 La región Cusco 11
3 Datos 12
3.1 DesInventar 12
3.2 INDECI (SINPAD) . 13
3.3 Estaciones climáticas . 13
3.4 Datos del TRMM 16
3.5 Datos de la población. 17
3.6 Datos hermenéuticos 17
3.7 Datos topográficos y cartográficos 17
4 Metodología 18
4.1 Procesos estudiados 18
4.1.1 Sequía. 18
4.1.2 Helada 19
4.1.3 Movimientos en masa 22
4.1.4 Precipitaciones 24
4.2 Análisis de datos climáticos para eventos extremos 25
4.2.1Sequía 26
4.2.2 Helada 26
4.2.3 Huayco . 27
4.2.4 Lluvia. 28
4.2.5 Comparación con los datos hermenéuticos . 28
5 Resultados 29
5.1 Sequía 1982/1983 en las regiones de Cusco y Apurímac 29
5.2 Helada 2008 en la región Cusco 32
5.3 Helada 2009 en la región Apurímac 38
7
5.4 Huayco Salkantay 27/2/1998 . 42
5.5 Huayco Aguas Calientes 10/4/2004 . 46
5.6 Lluvias torrenciales e inundaciones Cusco, enero 2010 49
6 Conclusiones 54
6.1 Datos. 54
6.2 Eventos extremos seleccionados 55
6.2.1 Sequía. 55
6.2.2 Helada 56
6.2.3 Movimientos en masa 57
6.2.4 Precipitaciones 58
7 Recomendaciones . 60
8 Literatura 63
8
1 O b j e t i vo s y a n t ecede n t e s
del i n f o r m e
Este estudio se ha realizado dentro del programa PACC: Programa de Adaptación al Cambio Climático. PACC
es una iniciativa de cooperación bilateral entre el Ministerio del Ambiente del Perú y la Agencia Suiza para
la Cooperación y el Desarrollo - COSUDE, que tiene como objetivo específico, lograr que poblaciones e
instituciones públicas y privadas de las regiones de Cusco y Apurímac, implementen medidas de adaptación
al cambio climático, y capitalicen aprendizajes e incidan en las políticas públicas a nivel nacional.
Dentro del PACC se viene realizando varios estudios en diferentes campos y disciplinas científicas que deberían
aportar a mejor conocer las vulnerabilidades de las regiones de Apurímac y Cusco frente al cambio climático,
así como contribuir a la evaluación e implementación de medidas de adaptación específicas.
PACC tiene tres grandes líneas de áreas temáticas que son: recursos hídricos, seguridad alimentaria y desastres.
El presente estudio se ubica en el marco del área de desastres y reducción de riesgos de desastres (RRD). En
las diferentes áreas temáticas se ha trabajado tanto a un nivel local de microcuencas, como a nivel regional de
las dos regiones. Este estudio pertenece a los estudios de nivel regional.
Como antecedentes y estudios complementarios tenemos los siguientes documentos que fueron elaborados
por PREDES con el apoyo de la Universidad de Zurich (UZH), que pertenece a, y lidera las Entidades Científicas
Suizas (ECS):
• Cronología y análisis histórico de eventos climáticos extremos en la región Apurímac
• Cronología y análisis histórico de eventos climáticos extremos en la región Cusco
• Estudio de amenazas ante eventos de movimientos en masa e inundaciones, áreas críticas y medidas de
mitigación en la región Cusco.
• Estudio de amenazas ante eventos de movimientos en masa e inundaciones, áreas críticas y medidas de
mitigación en la región Cusco.
Este estudio además está precedido por otro estudio de la UZH sobre el análisis espacio-temporal de
desastres en las regiones de Apurímac y Cusco entre 1970 y 2010. Mientras este estudio se dedica a un análisis
comprensivo de todos los desastres documentados en las regiones, en basea las dos fuentes e inventarios
DesInventar y SINPAD, el presente estudio analiza eventos extremos y desastres específicos y seleccionados,
y su relación con las características climáticas. En buena parte el presente estudio se basa en la tesis de
maestría de Annik Raissig, la cual fue aceptada por UZH en Febrero del 2011.
Los objetivos de este estudio son los siguientes:
• Demostrar los procesos y fenómenos climáticos e hidro-climáticos mayores que resultan en desastres en
las regiones de Apurímac y Cusco.
• Analizar eventos y desastres específicos y seleccionados y su relación con aspectos climáticos o hidro-
climáticos.
• Mejor entender las características, condiciones y la importancia de procesos climáticos que llevan a
desastres.
9
2 Re g i o n e s de e s t ud i o
El área de investigación se ubica en el sur de Perú, especificamente en las regiones de Apurímac y Cusco.
Característica de esta área es la topografía múltiple. Las altitudes varían entre apenas 300 msnm y 6300
msnm. El área es marcada además de la geografía, de climas y microclimas distintos. La gente que vive en
estas zonas altoandinas forma parte de la población más pobre de Perú. En muchos casos las condiciones de
vida son adversas; la infraestructura que está a disposición de la población es en la mayoría de los casos por
abajo del promedio, y la población está luchando por la supervivencia.
2.1 La región Apurímac
La región Apurímac (figura 1) tiene un área de 21’000km2 y está caracterizada por su topografía variada, por
los contrafuertes de la cordillera de los Andes y sus valles interandinos pronunciados (alturas entre 1000 y 5000
msnm). Una gran parte del territorio se ubica por encima de los 3000 msnm. En consecuencia, la zona altoandina
tiene la mayor extensión en la región. Los pisos ecológicos Suni, Puna y Janca predominan.
Comprende el piso ecológico quechua, entre los 2000 y 4000 msnm con presencia de vertientes pronunciadas
y el drenaje de los ríos en su recorrido de Sur a Norte. Suelos y climas son favorables para una mayor diversidad
de cultivos y crianzas y la concentración urbana de la población.
La zona inferior andina es la franja del territorio con un clima tropical, ubicada entre los 1000 y 2000 msnm pero
de menor extensión en la región; a esta zona se le conoce como Yunga, la que cuenta con importantes ventajas
para una mayor diversidad de cultivos. La red hidrológica es dominada por el río Apurímac y sus afluentes
principales (Vilcabamba, Chalhuanca, Chumbao y Pampas) (Bretscher, 2009).
Figura 1: La región Apurímac dividida en sus provincias. Las dos ciudades más importantes son Abancay y
Andahuaylas.
102.2 La región Cusco
El territorio de la región Cusco abarca 71’987 km2 (INEI, 2007). El departamento de Cusco posee un paisaje
de marcados contrastes, donde se combinan elevados alineamientos de montañas, con altiplanos dilatados y
mesetas de relieve suave, así como profundos valles y cañones (figura 2). Debido a la gran diversidad de pisos
altitudinales, la región tiene una gran variedad de climas y paisajes fitogeográficos, lo que influye de manera
importante en la agricultura y la distribución de la población.
La heterogeneidad de la región se expresa en diferentes ámbitos, como geográfico, ambiental, biológico,
productivo, tecnológico y socio cultural.
El potencial hídrico de la región de Cusco es importante debido al gran volumen de aguas que discurren a lo
largo y ancho de su territorio. Se distinguen tres grandes unidades hidrográficas, conocidas como cuencas:
la cuenca del Vilcanota- Urubamba, Apurímac y Madre de Dios. En general, el régimen de los ríos está
fuertemente ajustado a la distribución estacional de las precipitaciones y los deshielos provenientes de los
principales glaciares (Bretscher, 2009).
Figura 2: La región Cusco dividida en sus provincias. Las dos ciudades más importantes son Cusco y Sicuani.
113 Dato s
Este informe se basa de un lado en dos bases de datos de eventos registrados y de otro lado en datos
climatológicos. Además se utilizó otras fuentes de datos para fines del análisis.
• Las dos bases de datos DesInventar e INDECI disponen de una composición de cuarenta y diez años
respectivamente, de información de eventos climáticos. Todos los análisis de los fenómenos descritos se
basan en estas dos bases de datos.
• El portal de datos climatológicos ha sido desarrollado por Meteodat, miembro de las Entidades Científicas
Suizas (ECS), en colaboración con el SENAMHI en el marco del proyecto del PACC. El portal dispone de
datos climatológicos de 176 estaciones que están distribuidas en las dos regiones investigadas y sus
regiones vecinas. Las series temporales de los datos de las estaciones climatológicas distintas varían
entre algunos meses y cuarenta años.
- Los datos de la población de las dos regiones investigadas están disponibles en el Instituto de Estadística
e Informática (INEI).
- Información adicional a los eventos investigados provienen de los periódicos “El Comercio” y “El Diario
del Cusco”.
- Como base espacial se utilizó en este trabajo datos topográficos y cartográficos que están disponibles en
el proyecto del PACC.
3.1 DesInventar
Hasta mediados de la década de 1990, en América Latina y en la sub región andina no se disponía de información
sistemática sobre la ocurrencia de desastres cotidianos de pequeño y mediano impacto. A partir de 1994
se empezó a construir un marco conceptual y metodológico común por parte de grupos de investigadores,
académicos y actores institucionales, agrupados en la Red de Estudios Sociales en Prevención de Desastres en
América Latina (LA RED), quienes concibieron un sistema de adquisición, consulta y despliegue de información
sobre desastres de pequeños, medianos y grandes impactos, con base en datos pre existentes, fuentes
hemerográficas y reportes de instituciones en nueve países de América Latina. Esta concepción, metodología
y herramienta de software desarrolladas se denominan Sistema de Inventario de Desastres - DesInventar
(DesInventar, 2010).
El desarrollo de DesInventar con una concepción que permite ver a los desastres desde una escala espacial
local (municipio o equivalente), facilita diálogos para gestión de riesgos entre actores e instituciones y sectores,
y con gobiernos provinciales y nacionales (DesInventar, 2010).
DesInventar es un desarrollo conceptual y metodológico sobre los desastres de todas las magnitudes y sobre
diversidad de entornos: locales, nacionales y regionales. Conceptual, porque no parte de los eventos de alto
impacto sobre regiones o países, sino de los efectos esparcidos de este tipo de eventos sobre comunidades
vulnerables a escala de sus localidades, porque también considera como desastres todas aquellas pérdidas por
12impactos de fenómenos de origen natural, tecnológico o antrópico de frecuente ocurrencia en esas mismas
comunidades.(DesInventar, 2009).
Es un sistema de inventarios de desastres, una metodología de registro de información sobre características y
efectos de diversos tipos de desastres, con especial interés en los desastres de escalas regionales o nacionales
y que a su vez permite mirar acumulados de este tipo de desastres locales desde perspectivas nacionales y
regionales (DesInventar, 2009).
En el caso de Perú abarca la base de datos del DesInventar, datos de eventos desde 1970 hasta 2009. Tanto
las informaciones históricas como las informaciones recientes de los datos de los eventos provienen del diario
nacional peruano “El Comercio”.
El contenido de información de las distintas documentaciones de eventos varía de manera bastante fuerte. En
muchos casos faltan informaciones espaciales precisas de los eventos registrados. Por lo que una localización
exacta no es posible. Además no es raro que la base de datos solo informe que hubo un evento, pero las
informaciones detalladas de las consecuencias y los impactos a la población o su ambiente son difusos.
En causa de su serie temporal relativamente larga, esta base de datos constituyó una base importante para el
análisis de la incidencia.
3.2 INDECI (SINPAD)
El Instituto Nacional de Defensa Civil, organismo central, rector y conductor del Sistema Nacional de Defensa
Civil (SINADECI), hace público los principios fundamentales que inspiran el ejercicio de la Defensa Civil en el
Perú (Casaverde Río et al., 2009).
Una tarea importante del INDECI es la gestión de una estadística de emergencia. La base de datos que está
actualizada constantemente (SINPAD – Sistema Nacional de Información para la Prevención de Desastres)
permite una introducción a los eventos registrados entre los años 2001 y 2010. Es posible elegir los eventos
según sus regiones, provincias y distritos, o según el lugar o el período del evento.
Por cada evento está guardada la información del número de afectados, heridos, fallecidos y daños de
infraestructura. Además INDECI publicó resúmenes anuales de todos los eventos registrados en el Perú entre
los años 1995 y 2008.
La serie temporal de esta base de datos es más corta que aquella del DesInventar. Sin embargo la localización
de los eventos registrados aquí es mejor. Las informaciones de las consecuencias de los eventos y de la
consternación de la población, también son mucho más detalladas. Esta base de datos fue usada especialmente
por el análisis de la incidencia de los eventos de la última década.
3.3 Estaciones climatológicas
El SENAMHI (Servicio Nacional de Meteorología e Hidrología del Perú) conduce las actividades meteorológicas
y ambientales del país. Desde 1969 el SENAMHI brinda servicios públicos, asesoría, estudios e investigaciones
13científicas en las áreas de Meteorología, Hidrología, Agrometeorología y asuntos ambientales en beneficio del país. Se inició como un Organismo Público Descentralizado del sector de Defensa. Desde 2008 el SENAMHI es una institución pública, parte del Ministerio de Ambiente (MINAM). El SENAMHI dispone de una red nacional de estaciones de observación de 836 estaciones, de la cuales 756 son meteorológicas y 80 hidrológicas (SENAMHI, s.a). En el marco del proyecto PACC Meteodat GmbH de Zurich se hizo una asesoría importante en la parte de comprobación de calidad de los datos básicos. Meteodat construyó un portal de datos que ahora está a disposición de todos los participantes del proyecto PACC (Meteodat, 2009, Schwarb et al., 2011). Los datos climáticos usados en este reporte también provienen de este portal de datos (figura 3 y tabla 1). La base del portal de datos son 176 estaciones en las dos regiones Apurímac y Cusco, como también en sus regiones vecinas. En Apurímac se han instalado 20 estaciones, mientras que en Cusco existen datos en total de 49 estaciones. Todas las estaciones tienen un nombre, coordenadas geográficas, así como la altura sobre el nivel del mar correspondiente. Además es conocido en cuál período funcionó la estación. A causa de la topografía las estaciones se encuentran en muchos casos cerca de urbanizaciones y en el fondo de los valles. Esto también explica la irregularidad espacial de la distribución de las estaciones climáticas. La densidad de las estaciones generalmente es mayor en la región Cusco que en la región Apurímac. Además, en muchos casos no existen estaciones en áreas muy remotas, en lugares con un acceso muy difícil las estaciones se encuentran en altitudes entre 540 y 4680 msnm. Generalmente los datos son colectados por personas de la población local que viven cerca de las estaciones, seguidamente son transmitidas al SENAMHI en Lima. 14
Tabla 1: Todas las estaciones climáticas en las regiones Cusco y Apurímac, así como algunas estaciones de las regiones
vecinas Arequipa y Puno. (N°. estación en esta tabla corresponde al número de la correspondiente estación en el
mapa en figura 3).
El portal de datos dispone de parámetros climáticos distintos, como por ejemplo las temperaturas mínima y
máxima del día, los valores del punto de rocío y de la humedad relativa a diferentes horas, además los valores
de la precipitación, el medio de la temperatura y de la humedad, como también la presión atmosférica,
velocidad y dirección del viento; pero no todas las estaciones están equipadas con los instrumentos necesarios
que faciliten todas las medidas mencionadas.
Las estaciones climáticas fueron instaladas del SENAMHI en el transcurso del tiempo. De vez en cuando se
añadió nuevas estaciones climáticas en la red, mientras que otras, en cambio, dejaron de funcionar (figura 4).
Las causas de estos hechos son parcialmente desconocidas. Colaboradores del SENAMHI reportaron sobre las
estaciones fuera servicio o sobre casos en los cuales se había robado partes de las estaciones, la población local
muestra desconfianza frente a las instalaciones como aquéllas (información oral de Irene Trebejo, SENAMHI,
Lima, 2.8.2010). Que muchas estaciones muestren huecos en las series de datos en la década entre 1981 y
1990, podría ser relacionado a las inestabilidades políticas causadas por Sendero Luminoso (información oral
del SENAMHI, verano 2010).
Los primeros datos provienen del año 1965; sin embargo en la región Apurímac solo existen dos estaciones
climáticas que disponen de datos regulares entre los años 1965 y 2010, son las dos estaciones : Andahuaylas y
Curahuasi. En la región Cusco por lo menos son 15 estaciones; sin embargo tampoco estas estaciones disponen
de series temporales completas. Los huecos en los datos pueden ser explicados con valores de días faltantes o
valores defectuosos que ya se eliminaron.
15Figura 4: La comparación del número de las estaciones disponibles con las que proporcionan datos en las regiones
Cusco y Apurímac (1971-2010).
3.4 Datos del TRMM
TRMM - Tropical Rainfall Measurement Mission, es un programa espacial de la NASA, de la Agencia Espacial
de los Estados Unidos, dedicado al monitoreo de precipitación, existen varios productos y formatos de datos
en este programa. Para el presente estudio se utilizó el producto TMPA (TRMM Multi-Satellite Precipitation
Analysis), llamado 3B42 V6 (Huffman et al., 2007). Estos datos vienen en una resolución de 0.25° x 0.25° (ca.
25 km), cada 3 horas, con la precipitación indicada en mm/h. Los datos tienen una cobertura global entre
50°N y 50°S y están disponibles desde 1998.
Es importante considerar que los datos TMPA están compuestos por varias fuentes de datos y sensores en
satélites, incluyendo de micro-ondas, infra-rojo, radar y de estaciones pluviométricas de la tierra. En primer
lugar se utiliza datos de cuatro sensores de micro-ondas pasivas, específicamente de TRMM Microwave Imager
(TMI), Special Sensor Microwave/Imager (SSM/I), Advanced Microwave Scanning Radiometer-EOS (AMSR-E)
y Advanced Microwave Sounding Unit-B (AMSU-B). Los datos son calibrados con el TRMM Precipitation Radar,
y en lugares en que no hay datos de micro-ondas, se utilizan datos infra-rojos para complementar.
Existen pocos estudios que han aplicado TRMM/TMPA en regiones de montaña y especialmente de alta
montaña. En el marco del PACC se ha realizado un estudio que evaluó estos datos de precipitación en la
región Cusco altoandina (ver el artículo Scheel et al., 2010). En general se encontró que el terreno altoandino
es un desafío para utilizar los datos TRMM/TMPA de una manera que permita una interpretación sólida de
la precipitación. La calidad de datos depende mucho de la resolución temporal (o el periodo de observación)
que se aplica; datos a una resolución de 3 horas son poco confiables. Mientras más grande el periodo, más
confiable y adecuado son los datos, es decir, datos agregados a un periodo de 30 días son confiables, y el error
aumenta si se utiliza un periodo de 15, 7 y 1 días. A pesar de los errores que tienen los datos a periodos cortos
(1 día o menos), se considera TRMM/TMPA una fuente importante de información sobre la lluvia en regiones
donde hay pocas estaciones pluviométricas, como es el caso en varias áreas del PACC.
163.5 Datos de la población
El Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) es el órgano rector del Sistema Estadístico Nacional
en el Perú. Norma, planea, dirige, coordina, evalúa y supervisa las actividades estadísticas oficiales del país.
El censo y la coordinación y producción de las estadísticas referidas a los sistemas de cuentas nacionales y
regionales, esquemas macro estadísticos, así como estadísticas demográficas e indicadores económicos y
sociales son sólo algunas funciones del INEI (INEI, 2010).
3.6 Datos hermenéuticos
El periódico nacional “El Comercio” fue fundado en el año 1839 por el chileno Manuel Amunátegui y el
argentino Alejandro Villota en Lima. Ahora, Desde hace cuatro generaciones el periódico se encuentra en el
patrimonio familiar de Miró Quesada. El periódico “El Comercio” está en venta en todo el país y es considerado
como uno de los periódicos mayores del continente América del Sur (El Comercio, 04.05.2010).
El periódico local “El Diario del Cusco” fue fundado en el año 1998 y está en venta principalmente en la región
Cusco.
3.7 Datos topográficos y cartográficos
En relación con el proyecto PACC se había compuesto distintos registros con datos topográficos y cartográficos.
Estos fueron utilizados como datos de base por los análisis espaciales en este reporte. Se trata de datos del
SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) con una resolución del suelo de 90m.
La misión se realizó en febrero del año 2000 con el objetivo de elaborar un modelo digital del terreno (de 60°
norte hasta 56° sur). Los datos están disponibles gratis y se formaron dentro de un proyecto común de la NGA
(National Geospatial-Intelligence Agency), de la NASA (National Aeronautics and Space Administration) y de
las agencias espaciales de Italia y Alemania (Farr et al., 2007). Para este reporte se utilizaron partes del modelo
digital del terreno, además fue posible usar shapefiles georeferenciadas con líneas fronterizas de los distritos
y provincias de las dos regiones investigadas.
Se usó los shapefiles en el sistema georeferenciado de WGS 84 (World Geodetic System 1984).
174 Me to d o l o g í a La extensión espacial y la frecuencia de la presencia de los eventos se determinaron mediante los eventos registrados en las dos bases de datos del DesInventar e INDECI, en base a datos topográficos y cartográficos en el ArcSIG en forma de un inventario de incidentes. Cambios temporales durante las cuatro décadas, se habían ilustrado también mediante el ArcSIG, así como en forma de tablas. Estos resultados se compararon adicionalmente con los datos de la población de ambas regiones. Los resultados de esta parte del trabajo se encuentran en un reporte distinto: Análisis espacio-temporal de desastres en las regiones de Cusco y Apurímac 1970-2010. En este reporte se representa el análisis de eventos extremos seleccionados y su relación con parámetros climatológicos. 4.1 Procesos estudiados Las dos regiones; Apurímac y Cusco en la parte sur de los Andes peruanos son caracterizadas por condiciones climáticas extremas. El interés principal de las investigaciones en este trabajo se refiere a los siguientes fenómenos: Sequía, Helada, Huayco y Lluvias intensas. 4.1.1 Sequía La definición de la sequía parece a primera vista bien simple. En distintas referencias se describió la sequía como una “falta de precipitación durante un período relativamente largo” (Valiente, 2001). Mirando de cerca, esta definición es mucho más complicada;lLa sequía es un fenómeno climático que se repite periódicamente y que puede suceder en todas las zonas climáticas del mundo, sin embargo las características varían de una región a la otra (NDMC, 2006). De vez en cuando el término de “sequía” es difícil definir, dado que se tiene sentidos diferentes en todas las regiones distintas del mundo. (Dracup et al., 1980). Hoy todavía existen inseguridades, imprecisiones y desafíos en el manejo con las sequías, aunque Palmer (1965) ya notó que la ciencia meteorológica no conoce todavía todas las características de la sequía y todavía no describieron el fenómeno adecuado. El primer paso fue la comprensión del fenómeno; es un camino largo hasta que un pronóstico o tal vez un control limitado lo haga posible. También Wilhite & Glantz (1985) dieron un paso en este camino; ellos hicieron una composición de más de 150 definiciones y formaron las categorías siguientes: sequía meteorológica, sequía hidrológica, sequía agronómica y sequía socioeconómica. De una sequía agronómica se habla cuando la humedad del suelo no es suficiente para garantizar el desarrollo de una planta de cultivo determinado. La sequía hidrológica es marcada por un déficit en los cuerpos de agua cercana a la superficie y agua subterránea (ríos, nivel de aguas subterráneas, etc.). Se habla de una sequía socioeconómica si la disponibilidad del agua disminuye y se originan daños económicos que afecta a un número de personas de la población (Valiente, 2001). La sequía meteorológica es definida en base a la dimensión de la sequía y de la duración del período seco 18
continuo (NDMC, 2006). Basado en los datos climáticos es una expresión de la desviación de la cantidad de
la precipitación del promedio durante un período definido. Estas definiciones por lo general son específicas
de una región y se basan en la comprensión de la climatología regional (Ogallo, 1999, Valiente, 2001). En este
trabajo la sequía meteorológica está en el centro de los análisis de los eventos extremos climáticos.
A la vista de la dificultad de fijar un período y una intensidad de la escasez de la precipitación, válido para
territorios geográficos distintos, se empieza con algunas definiciones que no especifican un umbral y por
lo tanto sólo son cualitativas (Valiente, 2001); definiciones conceptuales que son definidas en palabras
generales, ayudan a la gente a entender el término de la sequía. Palmer (1965), por ejemplo definió la sequía
meteorológica como: “Un período en la dimensión de meses hasta años, mientras el cual, el ingreso de
humedad en un sitio definido desciende mucho debajo de la cantidad que se espera en vista de la climatología.”
Russel et al. (1970) son más precisos: “Una escasez extensa en comparación al promedio”. La definición del
NDMC (National Drought Mitigation Center) (2006) es: “Una sequía es un período de larga duración con una
escasez de la precipitación que causa daños extensos en los cultivos y conduce a la pérdida de cosechas.”En
otras palabras esta definición proviene de la UNCCD (United Nations Convention to Combat Desertification)
(1994) que en su convenio del año 1994, expresa: “La sequía es el fenómeno que se repite naturalmente, que
se origina cuando las cantidades de la precipitación descienden debajo de un nivel normal y se produce un
desequilibrio hidrológico grave que influye negativamente, por otra parte, en el sistema de la producción de
los recursos del país.”
La guía meteorológica del DesInventar (2009) utiliza la definición siguiente: “Temporada seca, sin lluvias,
o con déficit de lluvias. En general se trata de períodos prolongados (meses, años, incluso decenios), que
pueden ocurrir en áreas continentales restringidas o a escalas regionales.”
Para precisar las características de los eventos secos es necesario transformar las definiciones mencionadas en
una forma numérica. ¿Qué elementos permiten definir una sequía? Definiciones que precisen los parámetros
como el inicio y el fin o la intensidad, son parte de las definiciones operacionales (NDMC, 2006). Desde un
punto de vista antropogénico, lo que va decidir si se transforma una escasez de precipitación en un peligro
natural. Burton et al. (1978) definió siete distintos parámetros con los cuales se caracterizó la sequía: la
dimensión, el período, la frecuencia, la velocidad con que inicia, la ampliación, la distribución espacial y la
dispersión (Valiente, 2001). Se compara en esto, normalmente, la situación actual con el promedio histórico,
que es por lo general formado en un período de 30 años (NDMC, 2006). En la mayoría de los casos definen
las sequías meteorológicas, informaciones específicas para una región determinada que varían a causa de
las características del clima regional. Por esta razón no es posible transmitir una definición de una región
específica en otra directamente (NDMC, 2006).
4.1.2 Helada
La helada es un fenómeno atmosférico que sucede cuando la temperatura del aire cercana a la superficie
desciende debajo de cero grados. Por lo general esta situación sucede durante las noches o en la madrugada
(Benavides Ferreyos et al., 2007; Huamani Cayhualla, 2005; Kalma et al., 1992); esta definición es muy común.
Si se observa este fenómeno un poco más diferenciado se puede hacer una distinción entre dos tipos de
heladas:
19• La helada meteorológica sucede cuando la temperatura mínima diaria (medido en un altura de 1.5 m
sobre el suelo) no sobrepasa 0°C.
• La definición de la helada agronómica es formulada de una manera más general; sucede, cuando la
temperatura del aire desciende debajo de un nivel que es crítico para las plantas. Esto no necesariamente
significa que la temperatura desciende debajo del punto de congelación.
Existen estudios numerosos que muestran las temperaturas críticas que causan daños en los cultivos.
Los umbrales varían, dependiente del tipo de las plantas distintas (Snyder & Melo-Abreu, 2005). En el atlas
de las heladas de Huamaní Cayhualla (2005), Monterubbianesi & Cendoya (2001) recomendaron emplear el
límite de 3°C para la helada agronómica.
Hay varios factores que favorecen una helada, pueden ser por ejemplo vientos fríos, fuertes y continuos
del sur del hemisferio sur (región polar) que dañan las plantas. Otra causa para la presencia de heladas, son
noches despejadas, secas y sin viento. Si el tiempo está bien la temperatura sube durante el día encima del
punto de congelación y calienta el suelo. Si la zona de altas presiones se queda durante la noche, el piso
pierde, mediante emisiones en forma de ondas largas (ley de Stefan-Boltzmann), su energía de nuevo a la
atmósfera. Esto resulta en una caída de las temperaturas dentro de las capas de aire cerca del piso y por lo
tanto se da una inversión térmica (Huamaní Cahualla, 2005; Kalma et al., 1992; Young & León, 2010).
Además se puede hacer, a causa del grado de la humedad en las masas de aire, una distinción entre la helada
negra y la helada blanca. Una helada negra ocurre si el grado de la humedad en la atmósfera es muy bajo y la
emisión al mismo tiempo es intensiva. A causa de la escasez del agua no se puede formar una capa de hielo
que podría proteger la planta, después de la cual, con frecuencia se mueren de frío. Las consecuencias de la
helada negra son más graves que las de la helada blanca porque la temperatura desciende mucho más.
La helada blanca sucede cuando un descenso de las temperaturas durante la noche causa una congelación
del vapor de agua y se forma una capa de hielo fino en las plantas. La capa de hielo tiene una función de
aislamiento y protege la planta de más frío, mientras del proceso de congelación del vapor de agua se libera
energía termal latente. Esto causa que la temperatura alrededor no descienda tan fuerte como en el caso de
la helada negra (AMS, s.a; Baeza Gala, 1993; Ruiz, 1995; Huamaní Cahualla, 2005).
Los sitios que son muy vulnerable por las heladas, son zonas muy altas (encima de 3000 msnm), así como
valles y fondos de valles entre las montañas. El aire frío y denso baja a lo largo de las pendientes y se queda
en el fondo del valle, y entre la capa de aire frío inferior y superior se desarrolla un cinturón termal con aire
más caliente. Este efecto fue reconocido por los Incas. Se ampliaron el superficie de grafik_senamhi cultivo
en estas zonas de altura en forma de terrazas y disminuyeron así el riesgo del congelamiento de sus cultivos
(figura 5) (Baker, 1969; Huamaní Cayhualla, 2005).
20Figura 5: Esquema del enfriamiento radiactivo nocturno (SENAMHI, 2007).
Las dos regiones Cusco y Apurímac son parte de las regiones más afectadas por las heladas (Cepes, 2010).
La frecuencia más alta de heladas se nota durante los meses de invierno en los Andes (junio hasta agosto),
registrándose la más alta, por lo general en el mes de julio (figura 6). En esta temporada el cielo por lo general
está despejado y el grado de humedad en el aire muy escaso (SENAMHI, 2007). Una investigación del SENAMHI
(2007) en el valle Urubamba, en la región de Cusco, mostró mediante diferentes estaciones climáticas la
frecuencia de las heladas durante un año. La dependencia de la helada de la altura es evidente. En estaciones
encima de 3000 msnm se puede medir durante los meses del invierno austral en más que 20 días por mes;
temperaturas debajo del punto de congelación. En estaciones que se encuentran entre 2600 y 3000 msnm se
registra y pocas veces, sólo diez días con temperaturas debajo de 0°C. Durante el verano austral (diciembre
hasta febrero) casi nunca se nota heladas porque predomina una capa de nubes pronunciada y el grado de
humedad es alto. Por este motivo se llama este período, el período libre de heladas SENAMHI, 2007).
21Figura 6: La frecuencia mensual de las heladas (día/mes) en diferentes estaciones climatológicas
en la región Cusco (SENAMHI, 2007).
Los impactos de la helada dependen del valor mínimo a que llega la temperatura de aire y de la resistencia de
las personas, animales y plantas.
4.1.3 Movimientos en masa
El término del movimiento en masa abarca todos los movimientos de una masa de roca, grava o material del
suelo que baja a causa de la gravitación a largo de una pendiente (Cruden, 1991). Existen movimientos en
masa que corren despacio y casi inadvertidos (por ejemplo reptación del suelo) y otros en cambio, desarrollan
una velocidad enorme y son definidos claramente por su superficie de rotura (por ejemplo un deslizamiento)
(Crozier & Glade, 1999 in Glade & Crozier, 2005). Nemcok et al. (1972) clasificaron los fenómenos a causa
de sus características geomecánicas y sus velocidades de movimiento en los siguientes cuatro procesos:
reptación, deslizamiento, flujo, caída.
En el inventario de incidentes se guardó todos los eventos registrados de movimientos en masa, de los aludes,
aluviones, derrumbes, así como deslizamientos y huaycos. Por el análisis de los eventos extremos se seleccionó
dos huaycos, también denominados llocllas extremas (término por el huayco en el idioma quechua).
Por los movimientos en masa que son caracterizados por fracciones de agua y sedimentos y ocurren en
pendientes escarpadas en las regiones de las montañas, ya se aplicó en la literatura distintos términos: flujo de
lodo, huayco, lahar, deslizamiento, avalancha de piedras etc. Los distintos trabajos de investigación indicaron
que a veces es difícil hacer una distinción entre los fenómenos individuales.
No es raro que se usen para el mismo fenómeno distintos términos (Coussot & Meunier, 1996), por
ejemplo, Johnson & Rodine (1984) escribieron que los eventos como debris slides, debris torrents, debris
floods, mudflows, mudslides, mudspates, hyperconcentrated flows y lahars, todos también son usados bajo
del término del debris flow. Hasta la fecha en la literatura no existe un acuerdo uniforme al respecto de la
clasificación (Innes, 1983). Esta situación efectivamente puede dificultar el intercambio científico y hace más
22lento el progreso en este terreno (Coussot & Meunier, 1996). Nemcok et al. (1972) clasificaron los debris flows
(huaycos) bajo los procesos del flujo. Los huaycos son movimientos en masas inducidos por la gravitación; un
fenómeno entre deslizamiento y inundación pero con características mecánicas que se distinguen de ambos
de estos fenómenos (Johnson, 1970). Un huayco es una forma de un movimiento en masa corriente rápida.
Su masa consiste en una mezcla de sustancia sólida, agua y aire (figura 7). Las características del flujo varían
según el contenido de agua y de arcilla y dependen del tamaño del grano y de la clasificación (Varnes, 1978).
Los Huaycos tienen la forma de un flujo muy rápido y efímero. Un huayco ocurre con frecuencia en empujones
fuertes e individuales (Coussot & Meunier, 1996). El huayco se caracteriza por su frente pronunciado con el
cual transporta las rocas más grandes, la parte detrás, en cambio, lleva más agua y material con tamaños del
grano más pequeño (Takahashi, 1998).
Figura 7: Vista de una sección plana y transversal de un huayco. Es una mezcla de agua, rocas, material fino y barroso
que fluye a grandes velocidades ríos abajo (Nemcok et al., 1972).
De la literatura se nota que existen principalmente dos diferentes procesos de iniciación de un huayco. Por
una parte (Sheko, 1988) es la transformación paso a paso de un deslizamiento a un huayco; cuando se mueve
el primero en una área más escarpada o recibe una traída de aguas, la energía del movimiento en masa
aumenta. Por otra parte un huayco sucede a causa de erosión en un cauce. Este es el proceso de iniciación
más frecuente, porque está conectado directamente con el sistema hidráulico, aunque la importancia de los
diferentes procesos de iniciación puede variar entre diferentes regiones (Coussot & Meunier, 1996; Pierson
& Scott, 1985).
Los flujos de lodo o detritos, más conocidos en el Perú como huaycos, son fenómenos muy frecuentes y se
localizan en zonas intermedias y bajas de los Andes en ambas vertientes. Estos huaycos son una descarga
relativamente violenta y torrentosa de agua, sedimentos, rocas de diverso tamaño y en algunos casos,
vegetación que se desplaza, sea a lo largo de una quebrada seca o en un río de pendiente pronunciada.
Se inicia con intensas precipitaciones que llegan a saturar las partes altas o medias de una cuenca o vaso
receptor.
El grado de peligrosidad de un huayco va a depender de la intensidad y duración de la precipitación pluvial, el
volumen de material suelo acumulado o incorporado al sistema de drenaje de cauces secundarios y principal
y finalmente la pendiente de la zona de transporte y descarga de esta cuenca.
23En Cusco ocurren con mayor frecuencia, especialmente en la zona de Ceja de selva, (entre 800 y 2000 msnm), importantes huaycos con características destructivas, capaces de arrasar cualquier estructura en su recorrido. El daño que provoca es generalmente muy localizado, pero altamente devastador, especialmente si se da en áreas urbanas que han ocupado cauces o interrupción de vías de transporte como puentes, carreteras o canales de regadío, llegando a erosionar hasta desaparecer plataformas enteras en un mismo evento. 4.1.4 Precipitaciones Parte de este grupo de procesos de precipitaciones, son tanto las formas sólidas como nieve y granizo, así también las formas líquidas como la lluvia. Añadido aquí, también van las inundaciones que son en la mayoría de los casos una consecuencia directa de precipitaciones extremas. Ambas formas sólidas de la precipitación y las inundaciones están documentadas en el inventario de incidentes, pero no parte del análisis de eventos extremos donde sólo las lluvias intensas están en el centro del interés. Tanto Aguilar et al. (2005) como Minetti (1998) y Minetti et al. (2003) examinaron tendencias de la precipitación a largo plazo de estaciones climatológicas en América del Sur. Descubrieron que en el período de 1931 a 1999 en una gran área al oeste de los Andes, se observó un retroceso de las cantidades de precipitación anual, mientras que los valores de la precipitación en la cara oriental de los Andes anotaron un aumento. En otro trabajo Liebmann et al. (2004) identificaron una tendencia de temporada lineal creciente de la precipitación en el centro de América del Sur. Pero ni una de estas investigaciones hizo mención a los eventos extremos de la precipitación. Si bien es verdad que la investigación del cambio en los eventos extremos de la precipitación habría aumentado en los últimos años desde el segundo reporte del IPCC (Nicholls et al., 1996), pero los estudios se concentraron por lo general en países individuales, mientras que estudios transfronterizos todavía son raros (Haylock et al., 2006). Durante los años 1990 se desarrollaron en diferentes talleres internacionales, índices por la evaluación de extremos climáticos (Folland et al., 1999; Nicholls & Murray, 1999); el objetivo era encontrar un número de índices que sean aplicables a una multitud de zonas climáticas para hacer una comparación de las distintas regiones. Una perspectiva comprensiva de las últimas investigaciones mostrará el nuevo Reporte Especial del IPCC “Managing the Risk of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation” . Con este mismo interés se quiere hacer más análisis regionales, porque también se identificó, que es de gran importancia incluir resultados de regiones que hasta el presente siempre faltaron en los estudios. Especialmente de países en desarrollo faltan estos trabajos, que no se han realizado generalmente por falta de recursos. El acceso a datos de buena calidad es difícil,no existen muchas notas digitales y la calidad de los datos a menudo no es suficiente. Algunas de estas limitaciones también se aplican para Perú (Haylock et al., 2006). La climatología de la precipitación en las zonas tropicales y subtropicales del América del Sur muestra un ciclo regular (Carvalho et al., 2002). Estas características de la precipitación corresponden también a las regiones Cusco y Apurímac. Es posible distinguir dos períodos definidos: por una parte un período húmedo y de abundantes precipitaciones que empieza en setiembre y siguen hasta abril del siguiente año y por la otra, un período de estiaje o el período del año con poca precipitación, entre mayo y agosto. El trimestre de diciembre – enero – febrero es el periodo más húmedo del año, mientras que en el mes de enero hay más lluvia (Carvalho et al., 2002; SENAMHI, 2007). Las investigaciones del SENAMHI (2007) demostraron que el ciclo anual de la precipitación muestra exactamente estas características (figura 8). Las cantidades de la precipitación varían considerablemente entre las estaciones individuales, de esta manera se mide en la estación climatológica de 24
Machupicchu, situada en una altura de 2563 msnm, en los meses de abundantes precipitaciones más que
300 mm de lluvia. Por otra parte la estación Cay Cay que está localizada en una altura de 3150 msnm, registra
sólo 75 mm lluvia por mes.
Las estaciones que sólo registran poca precipitación durante los meses del verano austral, por lo general
también son las estaciones que muestran una variabilidad entre las temporadas más evidentes, y estas
estaciones registran en el semestre seco muy poca o ninguna precipitación (SENAMHI, 2007). De algunas de
estas estaciones climatológicas también se utilizaron datos para los análisis de los eventos extremos en este
trabajo.
Figura 8: El ciclo anual de la precipitación en distintos estaciones climáticas en el valle de Urubamba (mm/mes)
(SENAMHI, 2007).
Las diferencias fuertes de las cantidades de la precipitación entre las temporadas climáticas distintas provienen
de las circunstancias geográficas, para lo cual el aspecto de la altura es muy importante. Las estaciones que
están situadas en las zonas más abajo, son caracterizadas por las corrientes de aire húmedas que vienen del
Este, de las regiones amazónicas. Si las corrientes de aire húmedo alcanzan al contrafuerte de los Andes,
generan precipitaciones considerables (SENAMHI, 2007).
4.2 Análisis de datos climáticos para eventos extremos
En este trabajo se utilizaron los datos climáticos del SENAMHI por medio del portal de datos del PACC.
Se comparó los eventos extremos que se seleccionó del inventario de eventos con distintas estaciones
climatológicas. Principalmente la lluvia diaria [mm] o la temperatura mínima de día [°C]. sirvieron de
parámetros climatológicos para el análisis de los eventos extremos.
Las series de datos de la precipitación respectivamente de la temperatura de las estaciones individuales no son
completas. El objetivo de estos análisis fue de utilizar los datos de las estaciones climatológicas con las mejores
25series temporales, aunque su distribución espacial a veces no fue óptima desde un punto de vista geográfica. Los
siguientes fenómenos y eventos extremos seleccionados fueron analizados: Sequía, helada, huayco y lluvia.
Para el análisis de los fenómenos individuales se utilizaron, a causa de la dependencia de diferentes factores
climáticos, distintos métodos.
4.2.1 Sequía
Para la calculación de la sequía, la precipitación es el factor principal y puede ser analizada en términos de índices.
La precipitación es un elemento característico, robusto y disponible con frecuencia. Por eso la precipitación
es apropiada para la identificación de eventos climáticos extremos en bajas latitudes (Hastenrath, 1976).
Por este motivo la observación de la precipitación es el centro de todos los índices de la sequía. Los índices
de la sequía integran miles de datos de lluvias, nieve y caudales en forma de una idea de fácil comprensión.
Los índices de la sequía y de la precipitación representan finalmente un valor único, que es mucho más útil
para tomar una decisión que los datos crudos originales. Existen muchos índices diferentes que miden en
qué manera las cantidades de precipitación que se registraron durante un período determinado, divergen
de una norma histórica (NDMC, 2006). Dentro de los estudios del PACC se hicieron estudios sobre el índice
SPI (Standardized precipitación index) y su comparación con el método del percentil, pero en este reporte se
enfoca a eventos extremos seleccionados:
• El interés principal es el evento extremo durante el cambio del año 1982/1983. Se construyó el promedio
de los datos de la precipitación diaria de varias décadas de estaciones climatológicas escogidas y se los
comparó con los valores de la precipitación del evento extremo. Se quería saber si las escaseces de la
precipitación, o por lo demás una ausencia de la precipitación, son visibles en los valores registrados de
las estaciones climatológicas. Además se hizo una comparación de la suma de la precipitación entre la
mitad de noviembre y la mitad de febrero con el promedio de largo plazo.
4.2.2 Helada
En varios sitios en la zona altoandina se presentan durante los meses del verano austral una y otra vez
temperaturas muy bajas. Basado en los inventarios de incidentes de las dos bases de datos DesInventar e
INDECI se eligió distintos años, en los cuales había mucho más noticias de heladas y personas afectadas
registradas que en otras.
• Si se pudo detectar, a causa de los eventos registrados, un año con una helada extrema, se eligió las
estaciones climáticas en esta zona que midieron temperaturas debajo de cero grados (helada meteorológica)
respectivamente debajo de tres grados (helada agronómica). Para las investigaciones de las heladas se
recurrió a las temperaturas mínimas de distintas estaciones climatológicas que estaban registradas en
portal de datos del PACC. Es de gran importancia utilizar los valores de las temperaturas mínimas para
las investigaciones de las heladas extremas, puesto que las temperaturas medias pueden quedarse en
el campo de valores positivos, mientras que la agricultura y la ganadería pueden sufrir daños, porque las
temperaturas caen durante algunas horas por la noche debajo del punto de congelación.
Por medio del ArcSIG se pudo realizar una comparación espacial de los eventos registrados con los
resultados de las estaciones climáticas. Es un objetivo comprobar la coincidencia de los eventos
registrados con los valores de las estaciones climáticas.
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